后来，杨业因战功右迁云州观察使。此后，辽国每次看到杨业的旗帜都会选择弃战而逃。戍边的主将对杨业有此威名感到十分嫉妒，便多次上疏宋太宗，诬陷杨业。宋太宗看完他的奏疏后，反而将那些奏疏交予杨业，以示信任。
公元986年，宋太宗遣三支军队讨伐辽国。其中西路的主将、副将分别为潘美和杨业。起初，三路大军的进展十分顺利，如有神助。杨业更是一路攻下辽国的寰、朔、云、应四州。谁知就在这时，中路主力军曹彬战场失利。于是宋太宗急忙令各路军马全部回朝，又让潘美等人带大军将寰、朔、云、应四州的百姓迁到内地来。但是辽国的大军已经开始回击，并迅速攻克寰州。在兵力上，辽军显然占有极大优势。杨业凭借与辽国交战多年的经验，向潘美提出一个万全之策。可是护军王冼和刘文裕却对杨业的策略很是不屑，坚持要与辽国正面交战，还嘲笑杨业为人懦弱。杨业力争无果，只好选择冒险迎战。他与潘美约定，让潘美在陈家谷埋伏步兵强弩做好接应。如此一来，即使无法取胜，也能全身而退。可是这一切却又败在了王冼等人的手里。原来，杨业出兵后，王冼等人苦等许久都未得到消息，便断定辽军已败。王冼为了抢功，便带军主动出击。可才前进没多久，就闻知杨业战败的事，便又急忙撤兵。杨业苦战几日后退到陈家谷，却怎么也找不到接应的人。悲愤之下，只能继续带兵力战。在这场战斗中，杨业之子杨延玉，部将王贵、贺怀浦均战死沙场。杨业也身受重伤，被辽军擒拿。被擒的杨业宁可绝食也坚决不降，最后活活饿死在敌营之中。
